鑄鐵的焊接工藝課件

第十一章

鑄鐵的焊接

主講老師：吳新華一鑄鐵通常按石墨化程度或石墨形態(tài)兩種方法進(jìn)行分類第一節(jié)鑄鐵的分類按石墨化程度分灰口鑄鐵白口鑄鐵第一階段石墨化充分進(jìn)行，C主要以G形式存在，斷口呈灰暗色，應(yīng)用廣。石墨化過程完全被抑制，C主要以滲碳體存在，斷口呈銀白色，性能脆硬，主要做煉鋼原料。按石墨形態(tài)分灰鑄鐵球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵可鍛鑄鐵石墨呈片狀，生產(chǎn)工藝簡單，價格低，應(yīng)用最廣。石墨呈團(tuán)絮狀，生產(chǎn)周期長，成本高。石墨呈球狀，生產(chǎn)工藝比可鍛鑄鐵簡單，力學(xué)性能好，應(yīng)用較廣。它是在鐵液中加入稀士金屬、鎂合金及硅鐵等球化劑處理后使石墨球化而成。

石墨呈蠕蟲狀，是一種新型鑄鐵，有大的應(yīng)用前景。鑄鐵的性能主要取決于石墨的形狀、大小、數(shù)量及分布特點由于石墨存在形式不同，因而對基體的性能影響有很大差異。在相同基體組織的情況下，鑄鐵的強(qiáng)度：球墨鑄鐵>可鍛鑄鐵>蠕墨鑄鐵>灰口鑄鐵二、鑄鐵的石墨化鑄鐵組織中析出碳原子形成石墨的過程稱石墨化過程。石墨化過程的三個階段為了便于比較，習(xí)慣上把兩個相圖畫在一起。此種合二為一的相圖稱鐵－碳雙重相圖0.682.081154℃738℃L+GA+GF+GE’C’4.26S’ABCDFGHJNKPPSQLEL+第一階段石墨化第二階段石墨化第三階段石墨化各類鑄鐵經(jīng)不同程度石墨化后得到的組織三、影響石墨化的因素wC↑有利于石墨形核；Si可削弱鐵原子間的結(jié)合力，并使共晶溫度提高、共晶點左移，故有利于石墨形核；生產(chǎn)中，通過調(diào)整(wC+1/3wSi)來控制鑄鐵的組織；1、化學(xué)成分除C、Si外，P、Al、Cu、Ni、Co也為石墨化元素；S、Mn、Cr、W、Mo、V等元素為白口化元素。

2、冷卻速度滲碳體的成分（碳含量）更接近于液態(tài)鑄鐵，與G相比，結(jié)構(gòu)亦更近于A，在快冷時易得到滲碳體；而G是一種更穩(wěn)定的相，在緩冷時易得到G。鑄件壁厚mmwC+1/3wSi%2040604.05.06.07.0白口麻口P灰P+F灰F灰冷卻速度四、、鑄鑄鐵鐵焊焊接接性性分分析析問題題：：白口口及及淬淬硬硬組組織織熱裂裂紋紋冷裂裂紋紋1、白口口及及淬淬硬硬組組織織白口口組組織織是是指指灰灰口口鑄鑄鐵鐵組組織織中中出出現(xiàn)現(xiàn)了了滲滲碳碳體體或或萊萊氏氏體體組組織織。。整整個個焊焊接接接接頭頭分分為為六六個個區(qū)區(qū)域域A、焊焊縫縫區(qū)區(qū)當(dāng)焊焊縫縫成成分分與與灰灰鑄鑄鐵鐵鑄鑄件件成成分分相相同同時時，，在在一一般般電電弧弧焊焊情情況況下下，，由由于于焊焊縫縫冷冷卻卻速速度度遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大大于于鑄鑄件件在在砂砂型型中中的的冷冷卻卻速速度度，，焊焊縫縫主主要要為為共共晶晶滲滲碳碳體體+二次次滲滲碳碳鐵鐵+珠光光體體，，即即焊焊縫縫基基本本為為白白口口鑄鑄鐵鐵組組織織。。增大大線線能能量量，，白白口口組組織織難難以以消消除除，，若若采采用用低低碳碳鋼鋼焊焊條條，，因因母母材材的的熔熔入入，，使使焊焊縫縫相相當(dāng)當(dāng)于于高高碳碳鋼鋼，，在在焊焊接接快快冷冷的的條條件件下下，，得得到到脆脆硬硬的的M。防止止措措施施：：焊縫縫為為鑄鑄鐵鐵：：①采采用用適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡墓すに囁嚧氪胧┦﹣韥頊p減慢慢焊焊逢逢的的冷冷卻卻速速度度；；②②調(diào)調(diào)整整焊焊縫縫化化學(xué)學(xué)成成分分來來增增強(qiáng)強(qiáng)焊焊縫縫的的石石墨墨化化能能力力。。異質(zhì)質(zhì)焊焊縫縫：：設(shè)法法防防止止或或減減弱弱母母材材過過渡渡到到焊焊縫縫中中的的碳碳產(chǎn)產(chǎn)生生高高硬硬度度組組織織的的有有害害作作用用；；改改變變C的存存在在狀狀態(tài)態(tài)，，使使焊焊縫縫不不出出現(xiàn)現(xiàn)淬淬硬硬組組織織并并具具有有一一定定的的塑塑性性，，例例如如使使焊焊縫縫分分別別成成為為奧奧氏氏體體、、鐵鐵素素體體及及有有色色金金屬屬是是一一些些有有效效的的途途徑徑。。B、半半熔熔化化區(qū)區(qū)該區(qū)區(qū)被被加加熱熱到到液液相相線線與與共共晶晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變下下限限溫溫度度之之間間，，溫溫度度范范圍圍1150～1250℃℃，處處于于液液固固狀狀態(tài)態(tài)，，一一部部分分鑄鑄鐵鐵已已熔熔化化成成為為液液體體，，其其它它未未熔熔部部分分在在高高溫溫作作用用下下已已轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉閵W奧氏氏體體。。①冷冷卻卻速速度度對對半半熔熔化化區(qū)區(qū)白白口口鑄鑄鐵鐵的的影影響響V冷很很快快，，液液態(tài)態(tài)鑄鑄鐵鐵在在共共晶晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變溫溫度度區(qū)區(qū)間間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變成成萊萊氏氏體體（（即即共共晶晶Fe3C+A）。。繼繼續(xù)續(xù)冷冷卻卻則則從從C所飽飽和和的的A析出出二二次次Fe3C。在在共共析析轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變溫溫度度區(qū)區(qū)間間，，A轉(zhuǎn)變變?yōu)闉镻。這這就就是是該該區(qū)區(qū)形形成成白白口口的的過過程程。。由由于于該該區(qū)區(qū)冷冷速速很很快快，，在在共共析析轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變溫溫度度區(qū)區(qū)間間，，可可出出現(xiàn)現(xiàn)A→→M的過過程程，，并并產(chǎn)產(chǎn)生生少少量量殘殘余余A。當(dāng)V冷很很小小時時，，其其共共晶晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變按按穩(wěn)穩(wěn)定定相相圖圖轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變，，最最后后其其室室溫溫組組織織由由石石墨墨+F組織織組組成成。。當(dāng)冷冷卻卻速速度度介介于于以以上上兩兩種種冷冷卻卻速速度度之之間間時時，，隨隨著著冷冷卻卻速速度度由由快快到到慢慢，，或或為為麻麻口口鑄鑄鐵鐵，，或或為為珠珠光光體體鑄鑄鐵鐵，，或或為為珠珠光光體體加加鐵鐵素素體體鑄鑄鐵鐵。。影響響冷冷卻卻速速度度的的因因素素：：焊焊接接方方法法、、預(yù)預(yù)熱熱溫溫度度、、焊焊接接熱熱輸輸入入、、鑄鑄件件厚厚度度等等。。②化學(xué)成分對對半熔化區(qū)白白口鑄鐵的影影響提高熔池金屬屬中促進(jìn)石墨墨化元素（C、Si、Ni等）的含量對對消除或減弱弱半熔化區(qū)白白口的形成有有利。C、奧氏體區(qū)該區(qū)被加熱到到固相線與共共析轉(zhuǎn)變上限限溫度之間，，溫度約為820～1150℃，無液相。在在共析溫度區(qū)區(qū)間以上，其其基體已A化，組織為A+G。加熱溫度較較高的部分（（靠近半熔化化區(qū)），由于于石墨片中的的碳較多地向向周圍A擴(kuò)散，A中含碳量較高高；加熱較低低的部分，由由于石墨片中中的碳較少向向周圍A擴(kuò)散，A中含碳量較低低，隨后冷卻卻時，如果冷冷速較快，會會從A中析出一些二二次Fe3C，其析出量的的多少與A中含碳量成直直線關(guān)系。在在共析轉(zhuǎn)變快快時，A轉(zhuǎn)變?yōu)镻類型組織。冷冷卻更快時，，會產(chǎn)生M與殘余A。該區(qū)硬度比比母材有一定定提高。熔焊時，采用用適當(dāng)工藝使使該區(qū)緩冷，，可使A直接析出G而避免二次Fe3C析出，同時防防止M形成。D、重結(jié)晶區(qū)很窄，加熱溫溫度范圍780～820℃。由于電弧焊焊時該區(qū)加熱熱速度很快，，只有母材中中的部分原始始組織可轉(zhuǎn)變變?yōu)锳。在隨后冷卻卻過程中，A轉(zhuǎn)變?yōu)镻，冷卻很快時時也可能出現(xiàn)現(xiàn)一些M，最終得到M+F組織。2、裂紋鑄鐵裂紋的傾傾向比鋼大的的多、嚴(yán)重的的多。（1）冷裂紋可可發(fā)生在焊焊縫或熱影響響區(qū)上A、焊縫處冷裂裂紋產(chǎn)生部位：鑄鐵型焊縫啟裂溫度：一般在400℃以下。產(chǎn)生原因：焊接過程中由由于工件局部部不均勻受熱熱，焊縫在冷冷卻過程中會會產(chǎn)生很大的的拉應(yīng)力，這這種拉應(yīng)力隨隨焊縫溫度的的下降而增大大。當(dāng)焊縫全全為灰鑄鐵時時，石墨呈片片狀存在。當(dāng)當(dāng)片狀石墨方方向與外加應(yīng)應(yīng)力方向基本本垂直，且兩兩個片狀石墨墨的尖端又靠靠得很近，在在外加應(yīng)力增增加時，石墨墨尖端形成較較大的應(yīng)力集集中。鑄鐵強(qiáng)強(qiáng)度低，400℃以下基本無塑塑性。當(dāng)應(yīng)力力超過此時鑄鑄鐵的強(qiáng)度極極限時，即發(fā)發(fā)生焊縫裂紋紋。當(dāng)焊縫中存在在白口鑄鐵時時，由于白口口鑄鐵的收縮縮率比灰鑄鐵鐵收縮率大，，加以其中滲滲碳體性能更更脆，故焊縫縫更易出現(xiàn)裂裂紋。影響因素：①與焊縫基體體組織有關(guān)。。②與焊縫石墨墨形狀有關(guān)。。③與焊補(bǔ)處剛剛度與焊補(bǔ)體體積的大小及及焊縫長短有有關(guān)。防止措施：①對焊補(bǔ)件進(jìn)進(jìn)行整體預(yù)熱熱（600～700℃）能降低焊接接應(yīng)力。②向鑄鐵型焊焊縫加入一定定量的合金元元素（Mn、Ni、Cu等）使焊縫金金屬先發(fā)生一一定量的B相變，接著又又發(fā)生一定量量的M相變，則利用用這二次連續(xù)續(xù)相變產(chǎn)生的的焊縫應(yīng)力松松弛效應(yīng)，可可較有效地防防止焊縫出現(xiàn)現(xiàn)冷裂紋。③加入既能改改變石墨形態(tài)態(tài)又能促使石石墨化的元素素。B、發(fā)生在HAZ的冷裂紋發(fā)生部位：含有較多滲碳碳體及馬氏體體的HAZ，也可能發(fā)生生在離熔合線線稍遠(yuǎn)的HAZ。原因：①在電弧冷焊焊情況下，在在半熔化區(qū)及及A區(qū)產(chǎn)生Fe3C及M等脆硬組織（（白口鑄鐵的的抗拉強(qiáng)度為為107.8～166.8Mpa，M鑄鐵的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度也不超過過147Mpa）。當(dāng)焊接拉拉應(yīng)力超過某某區(qū)的強(qiáng)度時時，就會在該該區(qū)發(fā)生裂紋紋。②半熔化區(qū)上上白口鑄鐵的的收縮率（1.6%～2.3%）比其相應(yīng)的的A的收縮率（0.9%～1.3%）大得多。在在該二區(qū)間產(chǎn)產(chǎn)生一定的切切應(yīng)力。③在焊接薄壁鑄鑄鐵件（5～10mm）導(dǎo)熱程度比比厚壁鑄件大大的多，加劇劇了焊接接頭頭的拉應(yīng)力。。使冷裂紋可可能發(fā)生在離離熔合線稍遠(yuǎn)遠(yuǎn)的HAZ上。防止措施：采取工藝措施施來減弱焊接接接頭的應(yīng)力力及防止焊接接接頭出現(xiàn)滲滲碳體及M。如采用預(yù)熱熱焊。采用屈服點較較低而且有良良好塑性的焊焊接材料焊接接，通過焊縫縫的塑性變形形松弛焊接接接頭的部分應(yīng)應(yīng)力。在修復(fù)厚大件件的裂紋缺陷陷時，可在坡坡口兩側(cè)進(jìn)行行栽絲法焊接接（坡口大、、焊層多、積積累焊接應(yīng)力力大。為防止止HAZ冷裂發(fā)展成剝剝離性裂紋。。）C、剝離性裂紋紋異質(zhì)材料（低低碳鋼、鎳基基合金）焊接接灰鑄鐵時，，由于鋼焊縫縫和鎳基合金金焊縫金屬比比灰鑄鐵力學(xué)學(xué)性能好，但但收縮率大，，當(dāng)焊縫金屬屬體積較大或或焊接工藝不不當(dāng)，容易造造成焊縫底部部或HAZ裂紋，嚴(yán)重時時導(dǎo)致焊縫金金屬部分或全全部與灰鑄鐵鐵母材分離。。產(chǎn)生區(qū)域：熔熔合區(qū)、HAZ與鋼焊接冷裂裂紋影響因素素相比，鑄鐵鐵焊接冷裂紋紋主要受熱應(yīng)應(yīng)力影響，與與H無關(guān)。（2）熱裂紋產(chǎn)生材質(zhì)：采用低碳鋼焊焊條與鎳基鑄鑄鐵焊條冷焊焊時，焊縫較較易出現(xiàn)屬于于熱裂紋的結(jié)結(jié)晶裂紋。鑄鐵型焊縫對對熱裂不敏感感，原因：高高溫時石墨析析出過程中有有體積增加，，有助于減低低應(yīng)力。產(chǎn)生原因：當(dāng)用低碳鋼焊焊條焊鑄鐵時時，即使采用用小電流，第第一層焊縫中中的熔合比也也在1/3～1/4，焊縫平均含含碳量可達(dá)0.7～1.0%，鑄鐵含S、P量高，焊縫平平均含S、P也較高，越靠靠近熔合線，，焊縫含C及S、P越高。C與S、P是促使碳鋼發(fā)發(fā)生結(jié)晶裂紋紋的有害元素素，故用低碳碳鋼焊條焊接接鑄鐵時，第一層焊縫容容易發(fā)生熱裂裂紋。這種熱裂紋紋往往隱藏在在焊縫下部，，從焊縫表面面不易發(fā)覺。。利用鎳基鑄鐵鐵焊條焊接鑄鑄鐵時，由于于鑄鐵中含有有較多的S、P，焊縫易生成成低熔點共晶晶，如Ni-Ni3S2,644℃,Ni-Ni3P,880℃℃,故焊縫對熱裂裂紋有較大的的敏感性。另另一方面單相相奧氏體焊縫縫晶粒粗大，，晶界易于富富集較多的低低熔共晶。解決措施：冶金方面：調(diào)調(diào)整焊縫化學(xué)學(xué)成分，使其其脆性溫度區(qū)區(qū)間縮小，加加入稀土元素素，增強(qiáng)脫S、P反應(yīng)，使晶粒粒細(xì)化，以提提高抗熱裂性性能。采用正確的冷冷焊工藝，使使焊接應(yīng)力減減低，以及使使母材是的有有害雜質(zhì)較少少熔入焊縫。。除了容易產(chǎn)生生白口組織和和裂紋外，鑄鑄鐵焊接時焊焊縫還可能產(chǎn)產(chǎn)生CO氣孔和夾渣等等缺陷。所以以，鑄鐵補(bǔ)焊焊時應(yīng)采取一一些措施，比比如盡量減小小焊件各處的的溫度差，采采用不同的焊焊條控制焊縫縫成分，降低低焊后冷速等等等。五、灰灰鑄鐵鐵焊接接工藝藝依據(jù)：：被焊鑄鑄件的的具體體狀況況（大大小、、厚薄薄、復(fù)復(fù)雜程程度、、缺陷陷大小小，剛剛性等等）；；焊接質(zhì)質(zhì)量要要求（（硬度度、強(qiáng)強(qiáng)度、、焊縫縫顏色色、切切削加加工性性、密密封性性等））；設(shè)備條條件及及經(jīng)濟(jì)濟(jì)性。。1、灰鑄鑄鐵同同質(zhì)（（鑄鐵鐵型））焊縫縫（1）電弧弧熱焊焊將工件件整體體或有有缺陷陷的局局部位位置預(yù)預(yù)熱到到600～700℃（暗紅紅色）），然然后進(jìn)進(jìn)行焊焊補(bǔ)，，焊后后并進(jìn)進(jìn)行緩緩冷的的鑄鐵鐵焊補(bǔ)補(bǔ)工藝藝，稱稱“熱熱焊””。預(yù)熱溫溫度到到300～400℃，稱為為半熱熱焊。。A、優(yōu)點點：①有效減減少焊焊接接接頭上上的溫溫差，，而且且鑄鐵鐵由常常溫完完全無無塑性性改變變?yōu)橛杏幸欢ǘㄋ苄孕?，灰灰鑄鐵鐵在600～700℃時，伸伸長率率可達(dá)達(dá)2～3%，再加加以焊焊后緩緩慢冷冷卻，，焊接接應(yīng)力力狀態(tài)態(tài)大為為改善善。②600～700℃℃預(yù)熱，石石墨化過過程進(jìn)行行比較充充分，焊焊接接頭頭有完全全防止白白口及淬淬硬組織織的產(chǎn)生生，從而而有效地地防止了了裂紋。。B、缺點：：①預(yù)熱溫溫度高，，勞動條條件很差差。②將焊件件加熱到到600～700℃℃需消耗很很多燃料料，焊補(bǔ)補(bǔ)成本高高，工藝藝復(fù)雜，，生產(chǎn)率率低。C、預(yù)熱的的選擇：：預(yù)熱溫度度不能超超過共析析溫度下下限，否否則焊后后焊件因因相變的的結(jié)果，，會引起起焊件基基體組織織的變化化，從而而引起焊焊件力學(xué)學(xué)性能的的變化。。同時在在石墨析析出時，，還伴隨隨著體積積長大，，使鑄件件的變形形增加。。D、焊接材材料：我國目前前采用的的電弧熱熱焊焊條條有兩種種：采用鑄鐵鐵芯加石石墨型藥藥皮，鑄鑄Z248，直徑6-12mm，主要用用于焊補(bǔ)補(bǔ)厚大鑄鑄件的缺缺陷，多多由單位位自制。。采用低碳碳鋼芯加加石墨型型藥皮，，鑄Z208，直徑5mm以下。焊條的碳碳硅總量量一般高高于母材材，wC+Si＝6％-8％，其中中wC＝3％-3.8％，wSi＝3％-3.8％。E、熱焊工工藝a、預(yù)熱:對結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜的鑄鑄件（如如柴油機(jī)機(jī)缸蓋）），由于于焊補(bǔ)區(qū)區(qū)剛性大大，焊縫縫無自由由膨脹收收縮的余余地，故故宜采用用整體預(yù)預(yù)熱；而而結(jié)構(gòu)簡簡單的鑄鑄件，焊焊補(bǔ)處剛剛性小、、焊縫有有一定膨膨脹收縮縮的余地地，例如如鑄件邊邊緣的缺缺陷及小小塊斷裂裂，則可可采用局局部預(yù)熱熱;b、焊前清理理：在進(jìn)行電弧弧熱焊之前前，首先應(yīng)應(yīng)對鑄件的的待焊部位位進(jìn)行清理理，并制好好坡口。鑄鑄件缺陷處處如有油污污，一般可可用氧乙炔炔火焰除凈凈，然后根根據(jù)缺陷的的情況，可可采用手砂砂輪、扁鏟鏟、風(fēng)鏟等等工具進(jìn)行行加工（鏟鏟、磨）。。制作坡口口時應(yīng)鏟（（磨）到無無缺陷后再再開坡口，，開出的坡坡口應(yīng)是底底部圓滑、、上口稍大大，以便于于操作和保保證焊接質(zhì)質(zhì)量。C、造型：對于邊角部部位及穿透透缺陷，焊焊前為防止止熔化金屬屬流失，保保證一定的的焊縫成形形，還應(yīng)在在待焊部位位造型，其其形狀尺寸寸如圖所示示。造型材料可可用型砂加加水玻璃或或黃泥。內(nèi)內(nèi)壁最好放放置耐高溫溫的石墨片片，以防止止造型材料料受熱熔化化或下塌，，并在焊前前應(yīng)進(jìn)行烘烘干。d、焊接：焊接時，為為了保持預(yù)預(yù)熱溫度，，縮短高溫溫工作時間間，要求在在最短的時時間內(nèi)焊完完，故宜采采用大電流流、長弧、、連續(xù)焊。。焊接電流流I0（A）可根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗公式：：I0＝（40-50）d（d表示焊條直直徑mm）。因鑄鐵鐵焊條藥皮皮中含有較較多的高熔熔點難熔物物質(zhì)石墨，，采用適當(dāng)當(dāng)?shù)拈L弧焊焊將有利于于藥皮的熔熔化以及石石墨向焊縫縫中過渡。。e、焊后緩冷冷：焊后要采取取緩冷措施施，常用保保溫材料（（如石棉灰灰等）覆蓋蓋，最好隨隨爐冷卻。。電弧熱焊工工藝，焊縫縫為鑄鐵型型，力學(xué)性性能基本與與母材相同同，顏色與與母材一樣樣，具有良良好的切削削加工性，，焊后殘余余應(yīng)力小，，接頭質(zhì)量量高。適用用于中厚（（＞10mm以上）鑄件件的大缺陷陷焊補(bǔ)。對對于8mm以下的薄壁壁鑄件焊補(bǔ)補(bǔ)時，因容容易燒穿，，故不宜使使用。（2）電弧冷焊焊鑄鐵型焊條條電弧冷焊焊，是在提提高焊縫石石墨化能力力的基礎(chǔ)上上，采用大大直徑焊條條、大焊接接線能量的的連續(xù)焊工工藝，以增增加熔池存存在時間，，達(dá)到降低低接頭冷卻卻速度，防防止白口組組織產(chǎn)生的的目的。A、優(yōu)點：焊前對被焊焊補(bǔ)的工件件不預(yù)熱，，焊工勞動動條件好，，焊補(bǔ)成本本低，焊補(bǔ)補(bǔ)過程短，，焊補(bǔ)效率率高。對于于預(yù)熱很困困難的大型型鑄件或不不能預(yù)熱的的已加工面面等情況更更適于采用用。B、焊接材料料也是Z248和Z208，由于冷焊焊時的冷卻卻速度較大大，同質(zhì)焊焊縫冷焊焊焊條的碳、、硅含量應(yīng)應(yīng)比熱焊焊焊條高。其其焊縫wC＝4.0％-5.5％，wSi＝3.5％-4.5％，碳硅總總量可達(dá)7.5％-10％。C、電弧冷焊焊工藝要點點a、坡口制備備焊接前，應(yīng)應(yīng)對焊補(bǔ)區(qū)區(qū)進(jìn)行清理理并制好坡坡口。為防防止冷焊時時因熔池體體積過小而而使冷速增增大，焊補(bǔ)補(bǔ)區(qū)的面積積須大于8cm2，深度應(yīng)大大于7mm。鏟挖出的的型槽形狀狀應(yīng)光滑，，并為上大大下小呈一一定的角度度，其形狀狀、尺寸如如圖所示.b、造型坡口制好后后，為防止止焊縫液態(tài)態(tài)鐵液流失失和保證焊焊縫高于母母材，還應(yīng)應(yīng)在待焊部部位造型。。造型方法法和材料與與熱焊造型型基本相同同；c、焊接。焊接時，要要采用大直直徑焊條，，使用直流流反接電源源（也可試試用交流電電源）．進(jìn)進(jìn)行大電流流、長弧、、連續(xù)施焊焊。d、焊后應(yīng)立立即覆蓋熔熔池，以保保溫緩冷。。缺點：因焊縫為灰灰鑄鐵組織織，強(qiáng)度低低而塑性差差；當(dāng)采用用大電流連連續(xù)焊工藝藝時，使鑄鑄件局部受受熱嚴(yán)重，，在焊接大大剛度鑄件件缺陷時焊焊接區(qū)產(chǎn)生生的應(yīng)力較較大，故容容易產(chǎn)生裂裂紋。另外外，這種方方法也不能能用于中小小缺陷，否否則，也將將會因熱應(yīng)應(yīng)力大而使使裂紋傾向向增加。（3）氣焊氧乙炔火焰焰溫度（<3400℃）比電弧溫溫度（6000～8000℃℃）低很多，，而且熱量量不集中，，很適于薄薄壁鑄件的的焊補(bǔ)。A、優(yōu)點：a、氣焊時需需用較長時時間才能將將焊補(bǔ)處加加熱到焊補(bǔ)補(bǔ)溫度，而而且其加熱熱面積又較較大，實際際上相當(dāng)于于焊補(bǔ)處先先局部預(yù)熱熱再進(jìn)行焊焊接的過程程。b、由于冷速速較慢，有有利于石墨墨化過程的的進(jìn)行。焊焊縫易得到到灰鑄鐵組組織，而HAZ也不易產(chǎn)生生白口或其其他淬硬組組織。B、缺點：工件受熱面面積大，焊焊接熱應(yīng)力力較大，焊焊補(bǔ)剛度較較大的缺陷陷時比熱焊焊更易產(chǎn)生生冷裂紋。。C、焊接材料料1號焊絲的碳碳硅含量較較低，適用用于熱焊；；2號焊絲碳硅硅含量較高高，適用于于冷焊。鑄鑄鐵氣焊絲絲規(guī)格一般般為直徑直直徑6-8mm，長度350-400mm。鑄鐵在氣焊焊時，因其其含硅量較較高，熔池池冶金反應(yīng)應(yīng)過程中硅硅容易被氧氧化，會形形成難熔的的酸性氧化化物SiO2（熔點約為為1713℃℃），使熔渣渣粘度增大大而流動性性變差，不不僅影響焊焊接過程的的正常進(jìn)行行，還容易易造成焊縫縫產(chǎn)生夾渣渣等缺陷。。因此，氣氣焊鑄鐵時時一般要在在熔池中加加入適量的的堿性溶劑，如Na2CO3、NaHCO3、NaNO3、K2CO3、Na2B4O7（硼砂）等等。它們與與熔池中的的SiO2形成熔點較較低的熔渣渣，浮于熔熔池表面而而被清除。。D、氣焊工藝藝a、鑄件清理理，基本與與焊條電弧弧焊相同；；b、根據(jù)鑄件件厚度適當(dāng)當(dāng)選用較大大號碼的焊焊矩及焊嘴嘴，以提高高火焰能率率，增大加加熱速度。。氣焊火焰焰一般應(yīng)選選用中性焰或弱弱碳化焰，不能用氧氧化焰。因因為，氧化化氣氛會使使熔池中碳碳、硅等元元素?zé)龘p增增加，影響響焊縫的石石墨化過程程。為防止止熔池金屬屬流失，在在焊接中應(yīng)應(yīng)盡量保持持水平位置置。c、焊后可自自然冷卻，，不能放在在空氣流通通的地方加加速冷卻，，否則會促促使白口及及裂紋產(chǎn)生生；d、較小的鑄鑄件氣焊時時，缺陷位位于邊角和和剛度較小小的地方，，可用冷焊焊方法，缺缺陷位于鑄鑄件中央、、接頭剛度度較大或鑄鑄件形狀較較復(fù)雜時，，應(yīng)采用預(yù)預(yù)熱溫度為為600-700℃的熱焊法，，或者是““加熱減應(yīng)應(yīng)區(qū)”法焊焊接。2、灰鑄鐵異異質(zhì)焊縫的的電弧冷焊焊鑄鐵型焊縫縫電弧冷焊焊的局限：：a、焊縫強(qiáng)度度低、塑性性差，焊補(bǔ)補(bǔ)較大剛度度缺陷時易易出現(xiàn)裂紋紋。b、焊縫為鑄鑄鐵型，由由于冷速快快，焊縫易易出現(xiàn)白口口。c、由于工藝藝要求采用用大電流、、連續(xù)焊，，對于薄壁壁件缺陷的的焊補(bǔ)有困困難。（1）異質(zhì)焊縫縫電弧冷焊焊材料A、鎳基焊條條及焊接材材料Ni是擴(kuò)大奧氏氏體的元素素，當(dāng)Fe-Ni合金中含Ni量超過30%時，合金凝凝固后一直直到室溫都都保持硬度度較低的奧奧氏體組織織，不發(fā)生生相變。Ni為促使石墨墨化元素，，對減弱半半熔化區(qū)白白口的寬度度很有利。。我國目前應(yīng)應(yīng)用的鎳基基鑄鐵焊條條所用焊芯芯有純鎳焊焊芯、鎳鐵鐵焊芯（WNi=55%，其余為Fe）、鎳銅焊焊芯（WNi=70%，其余為Cu）三種純鎳焊芯：：如Z308，特點：接接頭加工性性優(yōu)異，半半熔化區(qū)白白口寬度小小（0.05mm），但價格格高，主要要用于焊補(bǔ)補(bǔ)后加工性性要求高的的缺陷焊補(bǔ)補(bǔ)，或用做做打底焊；；鎳鐵焊芯：：如Z408，特點：力力學(xué)性能高高，抗熱裂裂性能好，，價格較低低，主要用用于高強(qiáng)度度灰鑄鐵和和球墨鑄鐵鐵的焊接；；鎳銅焊芯：如Z508（又稱蒙乃爾爾焊條），性性能介于前兩兩者之間，由由于鎳銅合金金的收縮率大大，容易引起起較大焊接應(yīng)應(yīng)力從而導(dǎo)致致焊接裂紋，，適用于強(qiáng)度度要求不高的的加工面缺陷陷的焊補(bǔ)。B、銅基焊條及及焊接材料特點：a、焊縫中的Cu與Fe是以機(jī)械混合合物形式存在在，焊縫以Cu為基礎(chǔ)，在其其中機(jī)械地混混合著少量鋼鋼或鑄鐵的高高硬度組織。。第一層焊縫縫時，鑄鐵中中的C較多地熔入焊焊縫中，由于于Cu不溶解C，也不與C形成碳化物，，C全部與焊條及及母材熔化后后的Fe結(jié)合，在焊縫縫快冷情況下下，形成M、Fe3C等高硬度組織織，整個焊縫縫還是有較高高的塑性，有有較好的抗裂裂性。b、Cu是弱石墨化元元素，而且其其擴(kuò)散能力較較弱，焊縫接接頭上白口區(qū)區(qū)較寬。c、焊接接頭加加工性不良（（焊縫的Cu基很軟，M、Fe3C很硬）。d、Cu鋼焊條所焊焊焊縫顔色與母母材差別較大大。C、H08Mn2Si細(xì)絲CO2保護(hù)焊采用H08Mn2Si細(xì)絲（0.6～1.0mm）CO2或CO2+O2氣體保護(hù)焊焊焊補(bǔ)灰鑄鐵在在我國汽車、、拖拉機(jī)修理理行動中獲得得了一定的應(yīng)應(yīng)用。原理：a、細(xì)絲CO2氣體保護(hù)焊采采用小電流，，低電壓焊接接，有利于減減少母材熔深深，降低焊縫縫含碳量；b、短路過渡時時，熱輸入小小，有利于降降低焊接應(yīng)力力，母材在第第一層焊縫的的熔合比也有有所減少；c、CO2保護(hù)焊有一定定的氧化性，，對焊縫中的的C的氧化燒損也也能起一些作作用，這些都都可使焊縫含含C量降低。焊接規(guī)范的選選擇：焊接電壓：18～20V為宜，小于此此限電弧過程程不穩(wěn)，大于于此限焊縫變變寬，焊焊縫含C、S、P量上升，出現(xiàn)現(xiàn)裂紋。焊速：以10～12m/h為宜，18～20m/h時焊縫組織變變壞，馬氏體體增加，3～4m/h時HAZ白口明顯小。。焊接電流：<85A，電流大于85A以上時，焊縫縫易出現(xiàn)裂紋紋。原因：焊焊接電流密度度大，熔深大大，母材中C、S、P向焊縫過渡多多，半熔化區(qū)區(qū)白口層隨電電流減小而減減薄。（2）異質(zhì)（非鑄鑄鐵型）焊縫縫的電弧冷焊焊工藝要點A、焊前工作清除焊件及缺缺陷的油污（（堿水、汽油油擦洗，氣焊焊火陷清除））、鐵銹及其其它雜質(zhì)，同同時將缺陷預(yù)預(yù)先制成適當(dāng)當(dāng)?shù)钠驴?。對對裂紋缺陷應(yīng)應(yīng)設(shè)法找出裂裂紋兩端的終終點，然后在在裂紋終點打打上止裂孔。。在保證順利利運條